小麦特异小分子RNA TamiR2001及其目标基因TR的分离克隆及功能鉴定

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    31401374
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    26.0万
  • 负责人：
    汪妤
  • 依托单位：
    西北农林科技大学
  • 学科分类：
    C1307.作物基因组及遗传学
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

MiRNAs are single-stranded non-coding RNAs with sizes most often in the range of 20–24 nucleotides and play very important roles in morphogenesis, development, flowering time and stress resistance by degradating target mRNAs or repressing translation targeted genes on posttranscriptional level in plant. In our previous study, wheat miRNAs including conserved in other species and wheat specific miRNAs have been identified from various tissues. One of the wheat specific miRNAs is TamiR2001 which has been proved to be response to abiotic and biotic stress and express differently in various tissues. This project aims to clarify the biological function of wheat specific miRNA TamiR2001 and its targeted genes which is predicted to encode tropinone reductase family (TR) in respect of development and stress resistance. Firstly, we are going to identify and clone the putative target genes regulated by TamiR2001; secondly, the expression pattern of TamiR2001 and its target genes across varoius tissues during wheat development will be examined by Northern or qRT-PCR. Moreover, VIGS and transgenic technology will be used to analyze the biological function of TamiR2001 and its target genes.
miRNA是长度为21-24 nt的非编码RNA，它通过调控目标基因的转录和翻译在植物生长发育和逆境防御等生命过程中发挥非常重要的作用。申请人前期筛选出一个小麦特异的小分子RNA TamiR2001，不仅表达丰度较高，而且在不同组织不同逆境中差异表达，预测其候选目标基因可能编码次生代谢有关的莨菪酮还原酶（TR），本研究在此基础上提出开展TamiR2001对其目标基因的表达调控机制及生物学功能研究。首先获得受TamiR2001调控的目标基因，明确TamiR2001对目标基因转录本的剪切抑制调控模式，系统查明TamiR2001及其调控目标基因在小麦不同发育时期、不同组织器官、高温、干旱和白粉菌胁迫下的表达特点；并采用VIGS技术和转基因策略完成小麦TamiR2001及其目标基因在发育和抗逆方面生物学功能鉴定。

结项摘要

已有的研究表明植物miRNA通过调控靶基因参与多种胁迫应答，尤其是真菌诱导后很多非保守的miRNA表达水平发生改变，而且利用转基因技术改变植物体内miRNA表达水平后引发了植物抗病敏感性的改变。本研究首先克隆了一个小麦特异的miRNA TamiR2001前体序列，利用生物信息学预测到了两个候选目标基因，后续5' RACE和烟草瞬时表达实验证明TamiR2001在翻译水平调控TaFBL的表达。在不同小麦器官中考察了TamiR2001及TaFBL的表达量，发现TamiR2001在旗叶、幼穗和发育种子中表达量较高，而TaFBL则在根、穗下节中表达量较高。TamiR2001在小麦幼苗中受条锈菌诱导，而且VIGS实验证明TaFBL沉默后植物抗病性降低，转基因小麦初步结果显示TamiR2001-TaFBL调控途径参与了植物抗病性响应。本研究有助于理解miRNA调控途径在植物响应逆境胁迫过程中发挥的作用，为进一步利用miRNA途径改良作物性状提供参考。

项目成果

期刊论文数量（2）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Characterization of Small RNAs Derived from tRNAs, rRNAs and snoRNAs and Their Response to Heat Stress in Wheat Seedlings.
小麦幼苗中 tRNA、rRNA 和 snoRNA 衍生的小 RNA 的表征及其对热应激的响应
  • DOI：
    10.1371/journal.pone.0150933
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    PloS one
  • 影响因子：
    3.7
  • 作者：
    Wang Y;Li H;Sun Q;Yao Y
  • 通讯作者：
    Yao Y
Physiological and transcriptomic analyses of a yellow-green mutant with high photosynthetic efficiency in wheat (Triticum aestivum L.)
小麦高光合效率黄绿色突变体的生理和转录组分析（Triticum aestivum L.）
  • DOI：
    10.1007/s10142-017-0583-7
  • 发表时间：
    2017-12
  • 期刊：
    Functional & Integrative Genomics
  • 影响因子：
    2.9
  • 作者：
    Yu Wang;Wei Zheng;Weijun Zheng;Jianchu Zhu;Zhenshan Liu;Jinxia Qin;Hongxia Li
  • 通讯作者：
    Hongxia Li

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其他文献

不同基因型小麦苗期耐低氮性评价及筛选
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    中国农业科技导报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李俊杰;杜蒲芳;石婷瑞;侯沛佳;柴新宇;赵瑞;汪妤;李红霞
  • 通讯作者：
    李红霞
小麦种质资源成株期氮效率评价及筛选
  • DOI：
    10.3864/j.issn.0578-1752.2021.18.003
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    中国农业科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    赵瑞;张旭辉;张程炀;郭泾磊;汪妤;李红霞
  • 通讯作者：
    李红霞
Genome-wide identification and transcriptome profiling reveal great expansion of SWEET gene family and their wide-spread responses to abiotic stress in wheat (Triticum aestivum L.)
全基因组鉴定和转录组分析揭示了 SWEET 基因家族的巨大扩展及其对小麦非生物胁迫的广泛反应（Triticum aestivum L.）
  • DOI：
    10.1016/s2095-3119(19)62761-9
  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    journal of integrative agriculture
  • 影响因子：
    4.8
  • 作者：
    秦锦霞;蒋钰婕;卢云泽;赵鹏;武炳瑾;李红霞;汪妤;许盛宝;孙其信;刘振山
  • 通讯作者：
    刘振山
小麦热胁迫响应基因TαMYB165的克隆与功能分析
  • DOI：
    10.13207/j.cnki.jnwafu.2019.12.006
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    西北农林科技大学学报. 自然科学版
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李红霞;汪妤;郭泾垒;张程炀;张战凤;彭惠茹
  • 通讯作者：
    彭惠茹

其他文献

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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